GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT
Tổng quan
Dầu mỏ là nguồn nhiên liệu hóa thạch thiết yếu trong nền kinh tế toàn cầu, không chỉ là nguồn năng lượng truyền thống mà còn là nguyên liệu quan trọng cho ngành công nghiệp hóa dầu Sự phát triển công nghệ lọc hóa dầu phản ánh mức độ công nghiệp hóa của mỗi quốc gia, đóng vai trò then chốt trong việc định hình cục diện kinh tế Tại Việt Nam, dự án Nhà máy lọc dầu được Chính phủ triển khai từ sớm nhằm đảm bảo an ninh năng lượng và đáp ứng nhu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa Nhiều quốc gia châu Á, mặc dù phải nhập khẩu dầu thô, vẫn xây dựng thành công các nhà máy lọc dầu để đảm bảo nguồn cung cấp nhiên liệu trong nước và thậm chí xuất khẩu, như Hàn Quốc (6 NMLD), Đài Loan (4 NMLD), Indonesia (8 NMLD) và Trung Quốc (95 NMLD).
Việt Nam có trữ lượng dầu thô lớn, đứng thứ tư tại Đông Á, chỉ sau Trung Quốc, Indonesia và Malaysia, với tổng trữ lượng khoảng 4 – 4,5 tỷ tấn dầu quy đổi và 1,8 tỷ tấn đã được xác minh Năm 2019, sản lượng khai thác đạt 13,08 triệu tấn dầu và 10,22 tỷ m3 khí Tổng công ty Dầu khí Việt Nam cũng đã triển khai 7 dự án hợp tác thăm dò và khai thác dầu khí ở nước ngoài.
Việt Nam, mặc dù là quốc gia xuất khẩu dầu thô, nhưng hàng năm vẫn phải nhập khẩu toàn bộ xăng dầu, với gần 13 triệu tấn xăng dầu trị giá gần 4 tỷ USD vào năm 2005 Để đáp ứng nhu cầu trong nước, Nhà nước đã chi hàng chục nghìn tỷ đồng để bù lỗ cho việc nhập khẩu này Việc đầu tư xây dựng Nhà máy Lọc dầu Dung Quất không chỉ giúp chế biến dầu thô trong nước, mà còn đảm bảo an ninh năng lượng, giảm phụ thuộc vào nguồn cung xăng dầu từ nước ngoài, và góp phần vào sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Hơn nữa, NMLD Dung Quất còn là động lực quan trọng thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội cho tỉnh Quảng Ngãi và các tỉnh lân cận, đồng thời góp phần đảm bảo an ninh quốc phòng, thực hiện nhiệm vụ chiến lược xây dựng và bảo vệ tổ quốc.
Nhà máy lọc dầu Dung Quất
1.2.1 Vị trí địa lý, quy mô nhà máy
Nhà máy lọc dầu Dung Quất, tọa lạc tại Khu kinh tế Dung Quất, là nhà máy lọc dầu đầu tiên của Việt Nam, được khởi công vào ngày 28 tháng 11 năm 2005 Đây là một trong những dự án kinh tế trọng điểm quốc gia, đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế Việt Nam đầu thế kỷ 21 Dự án nằm trong quy hoạch Khu kinh tế Dung Quất với cảng biển nước sâu và vịnh gió, tạo nên vị trí chiến lược bảo vệ các khu vực đặc quyền kinh tế và hỗ trợ hoạt động khai thác dầu khí tại thềm lục địa Việt Nam.
Hình 1 Các nhà máy của PetroVietNam
Quy mô của dự án là khoảng 956 ha, bao gồm 140 ha mở rộng trong tương lai, với 485 ha diện tích mặt đất và 471 ha diện tích mặt biển.
- Khu nhà máy chính 110 ha;
- Khu bể chứa dầu thô 42 ha;
- Khu bể chứa sản phẩm 43,83 ha;
- Khu tuyến dẫn dầu thô, cấp và xả nước biển 17 ha;
- Tuyến ống dẫn sản phẩm 77,46 ha;
- Cảng xuất sản phẩm 135 ha
- Hệ thống phao nhập dầu không bến, tuyến ống ngầm dưới biển và khu vực vòng quay tàu 336 ha
1.2.2 Quá trình hình thành và phát triển:
- 22/2/2009: NMLD Dung Quất sản suất dòng sản phẩm đầu tiên
- 6/1/2010: Lễ khánh thành NMLD Dung Quất
- 30/5/2010: Petrovietnam và Tổ hợp nhà thầu Technip tổ chức lễ bàn giao NMLD Dung Quất Từ khi nhận bàn giao, nhà máy luôn vận hành ổn định ở mức 100%
Hình 2 Sơ đồ bố trí mặt bằng NMLD Dung Quất
- 8/2011: NMLD Dung Quất dừng hoạt động để mở rộng công suất 10 triệu tấn/năm
- 5/8/2012: NMLD Dung Quất dừng hoạt động để khắc phục một số sự lỗi kỹ thuật
- 16/8/2012: Nhà máy đã hoạt động trở lại với 100% công suất
1.2.3 Các sản phẩm của nhà máy
Nguyên liệu đầu vào :100% Dầu thô từ mỏ Bạch Hổ (Việt Nam) hoặc dầu hỗn hợp ( 85% dầu mỏ Bạch Hổ và 15% dầu chua Dubai)
Nhà máy có công suất tối đa đạt 6,5 triệu tấn dầu thô mỗi năm, tương đương với 148.000 thùng/ngày, dự kiến sẽ đáp ứng khoảng 30% nhu cầu tiêu thụ xăng dầu tại Việt Nam Các sản phẩm chính của nhà máy bao gồm nhiều loại nhiên liệu quan trọng.
1.2.4 Các phân xưởng chính trong NMLD Dung Quất
Nhà máy NMLD bao gồm 14 phân xưởng chế biến công nghệ, 10 phân xưởng năng lượng và 8 hạng mục ngoại vi Tất cả các phân xưởng công nghệ và phụ trợ được điều hành từ Nhà điều khiển trung tâm thông qua hệ thống điều khiển phân tán DCS hiện đại Hệ thống này có chức năng điều khiển, giám sát, ghi nhận, lưu trữ và hiển thị dữ liệu về quá trình vận hành của Nhà máy.
- Phân xưởng chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển (CDU)
- Phân xưởng xử lý Naphta bằng Hyđrô (NHT)
- Phân xưởng reforming xúc tác liên tục (CCR)
- Phân xưởng cracking xúc tác cặn dầu (RFCC)
- Phân xưởng thu hồi Propylen (PRU)
- Phân xưởng tái sinh Amine (ARU)
- Phân xưởng xử lý LPG (LTU)
- Phân xưởng xử lý nước chua (SWS)
- Phân xưởng trung hòa kiềm (CNU)
- Phân xưởng xử lý Kerosene (KTU)
- Phân xưởng thu hồi Lưu huỳnh (SRU)
- Phân xưởng xử lý Naphta của RFCC (NTU)
- Phân xưởng đồng phân hóa Naphta nhẹ (IZOMER hóa)
Phân xưởng xử lý LCO bằng Hydro (LCO-HTD) đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ hoạt động của 10 phân xưởng phụ trợ tại nhà máy, bao gồm Nhà máy điện, các phân xưởng cung cấp khí nén, khí điều khiển, hóa chất, nước làm mát, nước cứu hỏa, nước sinh hoạt, khí nhiên liệu, dầu nhiên liệu và phân xưởng xử lý nước thải Những phân xưởng này đảm bảo quá trình hoạt động liên tục và hiệu quả của các công nghệ và hạng mục liên quan khác.
1.2.5 Quy trình hoạt động của NMLD
Dầu thô được đưa vào nhà máy lọc dầu qua hệ thống phao rót dầu một điểm neo (SPM) và được vận chuyển qua đường ống dài khoảng 4,2km đến khu bể chứa dầu thô.
Dầu thô được bơm vào khu bể chứa gồm 08 bể, mỗi bể có dung tích 65.000m3 Sau đó, dầu thô được chuyển vào tháp chưng cất khí quyển với công suất 140.000 thùng/ngày để tách thành các phân đoạn như gas, naptha, kerosen, gas oil nặng và nhẹ, cùng với cặn khí quyển.
Khí Gas được chuyển đến phân xưởng chế biến để thu hồi Propylene, từ đó sản xuất khí hóa lỏng Sau đó, Propylene sẽ được chuyển đến nhà máy Polypropylene để chế biến thành hạt nhựa.
- Naptha được đưa đến các phân xưởng công nghệ để nâng cao chỉ số octan phối trộn xăng
- Kerosen được đưa đến phân xưởng xử lý kerosen để cho ra nhiên liệu phản lực Jet A1 và dầu hỏa
- Gas oil nặng và nhẹ được đưa đến các phân đoạn xử lý cho ra dầu diesel
- Cặn khí quyển được đưa đến phân xưởng xử lý để cho ra các sản phẩm: xăng, diesel, dầu nhiên liệu…
Sản phẩm của nhà máy được lưu trữ trong 22 bể chứa thành phẩm và được xuất bán qua đường bộ cũng như cảng biển, đảm bảo cung cấp đầy đủ các sản phẩm của nhà máy đến tay người tiêu dùng.
TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT DẦU THÔ TẠI PHÂN XƯỞNG CDU NMLD DUNG QUẤT
Phương pháp chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển
2.2.1 Nguyên lý chưng cất dầu thô
Chưng cất là quá trình tách một dung dịch thông qua việc đun sôi và ngưng tụ hơi, tạo ra hai phần: distillat nhẹ với nhiệt độ sôi thấp, chứa nhiều chất dễ bay hơi, và cặn chưng cất nặng hơn Quá trình chưng cất dầu và sản phẩm dầu nhằm tách dầu thô thành các phân đoạn, thường được thực hiện bằng phương pháp sôi dần hoặc sôi nhiều lần.
Chưng cất dầu trong công nghiệp hoạt động liên tục ở nhiệt độ không quá
Ở nhiệt độ 370 độ C, hydrocarbon bắt đầu quá trình phân hủy gọi là cracking, từ đó sản xuất ra các sản phẩm như xăng, dầu hỏa và diesel từ dầu thô Sau khi thực hiện chưng cất khí quyển (AR), cặn mazut sẽ được chuyển đến cụm chưng cất chân không (VR) trong hệ thống chưng cất khí quyển – chân không (AVR).
Các phương pháp chưng cất chủ yếu:
Chưng cất bay hơi dần dần chủ yếu được sử dụng trong phòng thí nghiệm để xác định đường cong chưng cất Enghen, trong khi chưng cất bay hơi một lần cho phép thu được phần chưng cất lớn hơn so với phương pháp bay hơi một lần.
Chưng cất bay hơi nhiều lần là một phương pháp chưng cất đơn giản, cho phép tách các phân đoạn mong muốn thông qua việc thực hiện nhiều lần chưng cất ở các nhiệt độ khác nhau.
Chưng cất có hồi lưu là phương pháp nâng cao khả năng phân chia hỗn hợp lỏng bằng cách hồi lưu một phần sản phẩm đỉnh Quá trình này tạo ra sự tiếp xúc thêm giữa pha lỏng hồi lưu và pha hơi trong tháp, giúp làm giàu cấu tử nhẹ và tăng cường độ phân chia.
Chưng cất có tinh luyện là quá trình trao đổi chất nhiều lần giữa pha lỏng và hơi, sử dụng các đĩa hoặc đệm Độ phân chia trong chưng cất sẽ cao hơn khi kết hợp với hồi lưu.
Chưng cất chân không và chưng cất với hơi nước là phương pháp quan trọng trong việc bảo vệ độ bền nhiệt của các cấu tử trong dầu, phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian lưu Để tránh sự phân huỷ của các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao, cần hạn chế nhiệt độ chưng cất trong khoảng 320°C đến 420°C Khi nhiệt độ sôi vượt quá nhiệt độ phân huỷ, chưng cất chân không hoặc chưng cất hơi nước sẽ được áp dụng, vì hơi nước giúp giảm áp suất hơi riêng phần, cho phép các cấu tử sôi ở nhiệt độ thấp hơn.
2.2.2 Phương pháp chưng cất dầu thô ở áp xuất khí quyển Đây là phương pháp chưng cất dầu thô ở áp xuất khí quyển, là sự kết hợp của các phương pháp chưng cất khác nhau như chưng cất có hồi lưu, chưng cất tinh luyện,… nhằm tách dầu và các sản phẩm của dầu thành các phân đoạn hẹp Phương pháp này được đưa ra nhằm khắc phục hạn chế của phương pháp chưng cất sôi dần và sôi một lần Cả hai phương pháp chưng cất này đều không thể phân tách dầu và sản phẩm dầu thành các phân đoạn hẹp vì có một lượng thành phần có nhiệt sôi cao rơi vào phần nhẹ (distillat) và một phần phân đoạn nhiệt độ sôi thấp ở lại trong pha lỏng Với chưng cất khí quyển, hơi tạo thành khi chưng cất hầu như không chứa thành phần sôi cao, được làm lạnh trong thiết bị ngưng tụ hồi lưu và chuyển sang thể lỏng – phần hồi lưu Chất hồi lưu chảy xuống dưới, lại gặp hơi tạo thành Nhờ trao đổi nhiệt thành phần sôi thấp của phần hồi lưu hóa hơi, còn phần có nhiệt độ sôi cao trong hơi sẽ ngưng tụ Trong quá trình tiếp xúc này sự phân tách sẽ tốt hơn
Tinh cất là quá trình tương tác giữa dòng hơi và dòng lỏng trong tháp, nơi mà sự tiếp xúc giữa hai pha này được tối ưu hóa thông qua các thiết bị như đệm hoặc mâm Để đạt được hiệu quả tinh cất cao, cần tạo điều kiện thuận lợi cho sự tiếp xúc giữa pha hơi và pha lỏng Mức độ phân tách các thành phần trong quá trình này phụ thuộc chủ yếu vào số bậc tiếp xúc và lượng hồi lưu chảy xuống tiếp xúc với hơi.
Lò nung dạng ống (1), tháp chưng cất (2), thiết bị làm lạnh (3), bộ trao đổi nhiệt (4)
I- Dầu thô; II- sản phẩm trên (xăng); III- Kerosel; IV- dầu diesel; V- cặn chưng cất khí quyển (mazut); VI- hồi lưu; VII- chất cấp nhiệt ( hơi nước)
Sơ đồ nguyên tắc của cụm chưng cất dầu ở áp suất khí quyển cho thấy quá trình xử lý dầu thô Dầu thô được bơm vào bộ trao đổi nhiệt, nơi nó được gia nhiệt trước khi được đưa vào lò nung.
Dầu được nung nóng đến nhiệt độ cần thiết và dẫn vào khoang bay hơi của tháp chưng cất Trong quá trình này, một phần dầu chuyển sang pha hơi Dầu ở thể hai pha lỏng – hơi được đưa vào tháp, nơi áp suất giảm tạo ra một phần hơi nước Pha hơi tách ra khỏi pha lỏng và di chuyển lên trên dọc theo tháp, trong khi pha lỏng chảy xuống dưới.
Trong tháp chưng cất, các mâm chưng cất tạo điều kiện cho sự tiếp xúc giữa pha hơi đi lên từ dưới và pha lỏng chảy xuống từ trên Quá trình này giúp tách phần lỏng của nguyên liệu hiệu quả.
Sơ đồ nguyên tắc chưng cất dầu ở áp suất 1 cho thấy quá trình đưa nhiệt vào mâm cuối cùng của tháp Nhờ đó, phần nhẹ của sản phẩm ở đáy chuyển sang pha hơi, tạo ra hồi lưu hơi Hơi hồi lưu này bay lên từ mâm cuối cùng, tiếp xúc với pha lỏng chảy xuống và làm giàu cho pha lỏng các chất có nhiệt độ sôi cao.
Trong tháp chưng cất, các đĩa chưng cất (đĩa Tray) đóng vai trò quan trọng trong quá trình chưng cất Hơi nguyên liệu bay lên đỉnh tháp trong khi phần lỏng chảy xuống dưới, tạo ra sự tiếp xúc giữa hai dòng này nhờ các đĩa Tại đây, diễn ra quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất, trong đó phần nhẹ trong pha lỏng bay hơi theo pha hơi, còn phần nặng trong pha hơi ngưng tụ theo dòng lỏng Kết quả là, dòng hơi ở đỉnh tháp giàu cấu tử nhẹ, trong khi dòng lỏng ở đáy tháp lại giàu cấu tử nặng hơn.
Phân xưởng chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển (CDU)
Phân xưởng chưng cất dầu thô ở áp suất khí quyển (CDU) đóng vai trò là "cửa ngõ" của Nhà máy Lọc dầu Dung Quất, cung cấp nguồn nguyên liệu thiết yếu cho hầu hết các phân xưởng khác trong nhà máy.
Nhiệm vụ: Chưng cất dầu thô thành các phân đoạn khác nhau để cấp liệu cho các quy trình khác
Tháp chưng cất chính của phân xưởng CDU 1
Công suất: 6,5 triệu tấn/1 năm, sau khi mở rộng là 10 triệu tấn/ 1 năm
Các thiết bị chính: + Thiết bị tách muối
+ Tháp chưng cất chính và tháp tách phụ + Tháp ổn định
Các sản phẩm đầu ra:
- Phần nhẹ: đưa qua cụm xử lý phân xưởng RFCG, sau đó qua phân xưởng xử lý hóa lỏng LPG
- Phân đoạn naptha: đưa đến phân xưởng NHT để xử lý
- Phân đoạn kerosene: đưa đến phân xưởng KTU
- Phân đoạn LGO, HGO: để pha trộn DO, đưa đến phân xưởng xử lý LCO
- Phần cặn: đưa đến phân xưởng RFCC
Sơ đồ khối quá trình chưng cất dầu 1
Trong phân xưởng CDU của NMLD Dung Quất, các quá trình chính bao gồm khử muối cho dầu thô tại A-1101, gia nhiệt dầu sau khử muối tại H-1101, và chưng cất khí quyển dầu thô tại tháp chưng cất T-1101 Ngoài ra, quy trình làm ổn định Naphta diễn ra tại tháp T-1107, cùng với việc loại bỏ hơi nước của Kerosene, LGO và HGO tại các cột T-1102 và T-1103.
1104, các quá trình sấy khô tại của LGO, HGO tại tháp T-1105, T1106 Ngoài ra còn có các quá trình gia nhiệt , làm lạnh, khuấy trộn khác,…
Dầu thô từ bồn chứa sẽ trải qua quy trình khử muối hai lần bằng nước ở hai bể khử muối Sau khi khử muối, dầu thô sẽ được làm nóng hai lần tại thiết bị gia nhiệt sơ bộ và hệ thống làm nóng thô H-1101 trước khi vào tháp chưng cất.
Sau khi chưng cất, phần cặn (residue) được lấy ra, làm nguội và chuyển vào tăng chứa hoặc phân xưởng RFCC Các sản phẩm như Kerosene, LGO và HGO sẽ được bơm trở lại tháp chính hoặc đưa vào cột loại bỏ hơi nước Hơi ở đỉnh sau chưng cất sẽ được quay trở lại hệ thống.
Sơ đồ khối phân xưởng CDU 1 bao gồm tháp chưng cất chính, nơi sản phẩm đáy được gia nhiệt và chuyển vào tháp làm khô Sau khi khô, sản phẩm sẽ được khấy trộn và chuyển sang phân xưởng khác hoặc lưu trữ trong tăng chứa Đối với phân đoạn Naphta, sau khi chưng cất từ tháp chính, sản phẩm này được khấy trộn, gia nhiệt và đưa vào tháp ổn định T-1107, nơi LPG được tách ra khỏi Naphta ổn định Sản phẩm trên cùng của tháp được khuấy trộn trước khi vào bình hồi lưu, nơi tạo ra khí gas và LPG, có thể quay lại tháp ổn định Sản phẩm đáy của tháp ổn định là Naphta ổn định, với nhiệt độ sau khi ra khỏi tháp được sử dụng để làm nóng nguyên liệu đầu vào Naphta sau đó được khấy trộn, làm mát bằng nước và có thể được cất trữ hoặc chuyển sang phân xưởng NHT Tháp ổn định được cấp nhiệt bằng hệ thống hơi nước.
Các hệ thống gia nhiệt trong phân xưởng sử dụng dầu thô hoặc tận dụng nhiệt từ sản phẩm sau xử lý, trong khi hệ thống làm mát sử dụng nước mát để duy trì nhiệt độ hiệu quả.
Lưu đồ P&ID của các quá trình
2.3.1 Quá trình khử mặn cho dầu
Các muối vô cơ được loại bỏ thông qua quá trình nhũ hóa dầu thô với nước và tách chúng trong hệ thống khử muối Hệ thống này bao gồm tàu khử mặn đôi (A-1101-D-01/02), có chức năng giảm hàm lượng muối hòa tan có thể chiết xuất trong nước Mục tiêu chính của hệ thống là kiểm soát sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai dòng song song rời khỏi bộ làm nóng sơ bộ lạnh (TDIC-007), đồng thời giảm thiểu áp suất do các van điều khiển gây ra.
Dòng dầu thô sẽ đi qua các van điều khiển để đến thiết bị gia nhiệt và sau đó được đưa đến bể tách muối Sách lược điều khiển sử dụng phản hồi cộng bù nhiễu, với nhiệt độ được đo tại hai dòng sau gia nhiệt để gửi đến bộ phân tích Dữ liệu này sẽ được so sánh với điểm đặt và điều khiển, đồng thời kết hợp với việc đo áp suất đầu ra sau quá trình khử muối của bình.
- Kiểm soát mức tại bể tách muối
Kiểm soát mức giao diện là yếu tố quan trọng trong việc vận hành bộ khử muối Các bộ khử muối A-1101-D-01 và A-1101-D-02 đều được trang bị hệ thống điều khiển mức, với mã 011-LIC-503 và 011-LIC-506 tương ứng.
Dầu thô được gia nhiệt trước khi vào bể đầu tiên Sau khi qua bể này, dầu sẽ được chuyển đến bể thứ hai hoặc được xả ra ngoài Tại bể thứ hai, một phần dầu sẽ được xả ra ngoài, trong khi phần còn lại sẽ được quay trở lại hệ thống.
Sách lược phản hồi được áp dụng trong hệ thống điều khiển mức tại hai bể khử muối Bộ điều khiển này sẽ truyền thông tin đến bộ chuyển đổi và các bộ điều khiển lưu lượng để điều chỉnh hoạt động của các van.
2.3.2 Hệ thống làm nóng thô H-1101
Để duy trì tổng lưu lượng đến bộ gia nhiệt nạp thô ở mức giá trị mong muốn do người vận hành thiết lập, cần cân bằng lối thoát cá nhân nhiệt độ Việc điều chỉnh thủy lực và nhiệt là cần thiết để khắc phục sự mất cân bằng này.
- Tổng tất cả các điểm đặt lưu lượng phải bằng giá trị mong muốn được đặt bởi hệ thống
Tốc độ nhiên liệu vào lò được điều chỉnh để duy trì nhiệt độ đầu ra mong muốn, đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát quá trình đốt cháy.
Sách lược điều khiển sử dụng phương pháp điều khiển tầng, kết hợp giữa phản hồi và truyền thẳng Nhiệt độ đầu ra của dòng gia nhiệt được đo và hiển thị qua các thiết bị TT-224/225/226 và TI-224/225/226, sau đó được phản hồi về bộ điều khiển trung tâm FIC-069 để so sánh với giá trị đặt Đồng thời, lưu lượng dòng cấp nhiệt cũng được đo bằng FT-071/072/073 và gửi về bộ điều khiển, từ đó bộ điều khiển lưu lượng sẽ điều chỉnh các van FO.
Việc kiểm soát bộ phân đoạn chính chủ yếu thông qua việc loại bỏ nhiệt từ bốn dòng chảy xung quanh Hệ thống bơm trên cùng được sử dụng để điều chỉnh nhiệt độ đỉnh tháp bằng cách loại bỏ nhiệt từ phần trên của tháp Ngoài ra, các hệ thống bơm khác như Dầu hỏa, Dầu khí nhẹ (LGO) và Dầu khí nặng (HGO) sẽ đưa các sản phẩm sau khi tách nước trở lại tháp chính.
- Điều khiển nhiệt độ ở đỉnh:
Phân đoạn dưới đĩa tray số 4 sẽ được lấy ra từ tháp chính, có thể được khấy trộn hoặc không, và sau đó quay trở lại tháp từ đĩa tray số 1 đến 4 Sản phẩm đầu ra chính là Naphta không ổn định Chiến lược điều khiển áp dụng là tập trung, bao gồm phản hồi, truyền thẳng và bù nhiễu Nhiệt độ của sản phẩm đầu ra được đo và phản hồi về bộ điều khiển trung tâm, trong khi lưu lượng được kiểm soát để điều chỉnh các van Ngoài ra, nhiệt độ của dòng nguyên liệu cũng được đo trước và sau bơm để thực hiện bù nhiễu hiệu quả.
- Điều khiển ở phân đoạn Kerosene
Mục tiêu chính của bơm dầu Kerosene là loại bỏ nhiệt từ T-1101 Trong quá trình hoạt động bình thường, lưu lượng qua các mạch xung quanh máy bơm duy trì ổn định, và việc kiểm soát nhiệt độ được thực hiện thông qua việc điều chỉnh dòng chảy quanh các bộ trao đổi nhiệt.
Sách lược điều khiển bao gồm phản hồi, truyền thẳng và bù nhiễu Nhiệt độ đầu ra được gửi về bộ điều khiển để so sánh với giá trị đặt tại bộ điều khiển trung tâm Đồng thời, lưu lượng đầu vào cũng được đo và truyền về bộ điều khiển Bộ điều khiển sẽ thực hiện việc điều chỉnh các van để đảm bảo hoạt động hiệu quả.
- Điều khiển phân đoạn LGO
Tương tự như phân đoạn Kerosene
- Điều khiển phân đoạn HGO
Hệ thống này quản lý lượng nhiệt thoát ra từ HGO pumparound trong Bộ trao đổi Crude/HGO (E-1109) và Kerosene Stripper Reboiler (E-1110), đồng thời điều khiển dòng chảy của máy bơm Kerosene Stripper Reboiler (E-1110) sử dụng phần dư thừa để làm nóng Thô trong Bộ trao đổi dầu thô/HGO Pumparound (E-1109) Nhiệm vụ chính là điều chỉnh nhiệt độ bằng cách điều tiết dòng chảy qua bộ trao đổi.
Hệ thống điều khiển này tương tự như phân đoạn Kerosene
Mục tiêu của quá trình là kiểm soát mức sản phẩm cuối cùng của tháp chính, cụ thể là cặn Residue, để đưa đến tăng chứa hoặc phân xưởng RFCC theo yêu cầu Sau khi được làm mát, sản phẩm đáy của tháp chính sẽ được chuyển tiếp đến tăng chứa (sau khi trải qua một lần làm mát nữa) hoặc đến phân xưởng RFCC.
Sách lược sử dụng trong hệ thống là truyền thẳng và phản hồi Mức cặn được đo và gửi về bộ điều khiển LIC-007, sau đó tín hiệu đi qua các bộ chuyển đổi LY và đến bộ điều khiển lưu lượng để điều chỉnh các van Đồng thời, mức tại bình hồi lưu D-1513 cũng được đo và phản hồi về bộ điều khiển lưu lượng.
2.3.4 Quá trình xử lý Naphta
- Phần đỉnh tháp ổn định T-1107
GIỚI THIỆU VỀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH KHÍ NÉN VÀ XY LANH KHÍ NÉN
Cơ cấu chấp hành trong tự động hoá
Cơ cấu dẫn hướng là một bộ truyền động tuyến tính dùng để tác động lên tải trong quá trình lắp ráp các thành phần hoặc sản phẩm, di chuyển theo đường thẳng Thiết bị này chuyển đổi năng lượng thành chuyển động hoặc lực, và có thể hoạt động nhờ vào dòng chất lỏng có áp suất, không khí hoặc điện.
Các loại cơ cấu chấp hành đóng vai trò quan trọng trong tự động hóa công nghiệp và thường xuất hiện trong nhiều loại máy móc và hệ thống sản xuất Mỗi loại cơ cấu chấp hành có những đặc điểm riêng biệt như năng lượng, lực sinh ra, khả năng chịu tải, tốc độ, tuổi thọ và môi trường làm việc Do đó, các kỹ sư thiết kế máy cần lựa chọn đúng loại cơ cấu chấp hành để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống.
❖ Tóm tắt nguyên lý hoạt động của các loại cơ cấu chấp hành
Bộ truyền động tuyến tính bằng khí nén hoạt động dựa trên một piston nằm trong xi lanh rỗng Áp suất từ máy nén hoặc bơm tay sẽ di chuyển piston, tạo ra lực tuyến tính khi xi lanh chuyển động dọc theo trục của piston Piston sẽ trở lại vị trí ban đầu nhờ lực hồi lưu từ lò xo hoặc dòng chất lỏng được đẩy vào phía bên kia của piston.
Bộ truyền động tuyến tính thủy lực hoạt động giống như bộ truyền động khí nén, nhưng thay vì sử dụng không khí áp suất cao, nó sử dụng chất lỏng được bơm để đẩy xi lanh.
Thiết bị truyền động tuyến tính điện chuyển đổi năng lượng điện thành mô-men xoắn thông qua một động cơ điện kết nối với một vít dẫn Khi động cơ quay vít, đai ốc hoặc dây dẫn ren tương ứng sẽ không cho vít quay, dẫn đến việc đai ốc di chuyển dọc theo các ren Hướng di chuyển của đai ốc phụ thuộc vào chiều quay của trục vít, đồng thời giúp cơ cấu truyền động trở về vị trí ban đầu.
Cơ cấu chấp hành khí nén
Thiết bị truyền động khí nén mang lại nhiều lợi ích nhờ vào sự đơn giản trong thiết kế và vận hành Các thiết bị này, chủ yếu được làm từ nhôm, có khả năng hoạt động với áp suất tối đa khoảng 1 MPa và kích thước lỗ khoan dao động từ 12.7 mm.
Thiết bị truyền động bằng thép có áp suất tối đa 1.7 MPa, với kích thước lỗ khoan từ 12.7 đến 356 mm, tạo ra lực từ 22 đến 17,400 kg Kích thước 203 mm chuyển đổi thành lực khoảng 14 đến 3,400 kg.
Bộ truyền động khí nén mang lại chuyển động tuyến tính chính xác với độ chính xác lên đến 0.25 cm và khả năng lặp lại đạt 0.025 mm.
Các thiết bị truyền động khí nén thường được ứng dụng trong các khu vực có nhiệt độ khắc nghiệt, với phạm vi nhiệt độ từ -40 °C đến 121 °C Việc sử dụng khí nén không chỉ giúp tránh các nguồn nhiên liệu nguy hiểm mà còn đảm bảo an toàn và kiểm tra Những thiết bị này đáp ứng các tiêu chuẩn chống cháy nổ và an toàn máy móc, do không tạo ra nhiễu từ tính nhờ không có động cơ.
Trong những năm gần đây, các hệ thống khí nén đã được cải tiến đáng kể về kích thước, vật liệu và khả năng tích hợp với điện tử cũng như giám sát tình trạng Thiết bị truyền động khí nén có giá thành tương đối thấp, dao động từ 50 đến 150 USD, theo Bimba Manufacturing Ngoài ra, thiết bị này còn nhẹ, yêu cầu bảo trì tối thiểu và sở hữu các thành phần bền bỉ, làm cho khí nén trở thành giải pháp chuyển động thẳng hiệu quả về chi phí.
Thất thoát áp suất và khả năng nén của không khí làm giảm hiệu quả của khí nén so với các phương pháp chuyển động thẳng khác Các giới hạn của máy nén và hệ thống phân phối khí dẫn đến việc hoạt động ở áp suất thấp hơn sẽ có lực và tốc độ giảm Hơn nữa, máy nén cần phải hoạt động liên tục với áp suất ngay cả khi không có tải.
Để đảm bảo hiệu quả tối ưu, thiết bị truyền động khí nén cần phải được lựa chọn kích thước phù hợp với từng ứng dụng cụ thể Điều này hạn chế khả năng sử dụng cho các mục đích khác nhau Việc kiểm soát chính xác và hiệu quả yêu cầu sử dụng các van và bộ điều chỉnh tỷ lệ, tuy nhiên, điều này cũng dẫn đến việc gia tăng chi phí và độ phức tạp trong hệ thống.
Mặc dù không khí là nguồn tài nguyên luôn có sẵn, nhưng nó có thể bị nhiễm bẩn bởi dầu hoặc chất bôi trơn, dẫn đến việc ngừng hoạt động và cần bảo trì Các công ty vẫn phải chi trả cho việc mua khí nén, biến nó thành một khoản chi phí tiêu hao, trong khi máy nén và hệ thống đường ống dẫn khí lại tạo ra những thách thức bảo trì khác.
Van điều khiển khí nén
Van điều khiển khí nén là loại van hoạt động dựa trên áp lực khí nén, với bộ xy lanh liên kết trực tiếp với trục quay của van Khi khí nén được cấp vào, áp lực này sẽ đẩy xy lanh lên xuống, khiến trục quay di chuyển, từ đó mở hoặc đóng van Để hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động, cần tìm hiểu về cấu tạo của van điều khiển khí nén.
Van khí nén có nhiều cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác nhau Tuy nhiên, về bản chất, tất cả đều sử dụng khí nén để điều khiển việc đóng mở van Trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày một số nguyên lý cơ bản của van khí nén.
Van cầu (Globe Valve) là thiết bị quan trọng trong việc điều chỉnh dòng chảy của chất lỏng hoặc khí trong đường ống Với thiết kế hình cầu, van cầu có hai nửa thân van được ngăn cách bởi bộ phận kiểm soát dòng chảy (baffle), giúp kiểm soát hoặc ngăn chặn dòng chảy hiệu quả.
Van cầu, còn được biết đến với các tên gọi như van cầu hơi, van cầu yên ngựa, van cầu chữ ngã hay van cầu chữ S, được đặt tên dựa trên ứng dụng và hình dạng của nó Van cầu có hai dạng chính: van cầu nối ren và van cầu nối bích, trong đó van cầu tay quay cũng thuộc loại van cầu nối bích Đối với van cầu điều khiển, chỉ có loại van cầu nối bích được sử dụng.
Cấu tạo và nguyên lí
▪ Phần cơ (Thân Van) & Phần cơ (Xy lanh)
Phần cơ là phần liên kết với đường ống, có nhiệm vụ đống mở van và truyền động khi có khí nén cấp vào
Phần điều khiển là một hệ thống điều khiển bằng tín hiệu điện, có chức năng điều chỉnh áp suất khí nén tương ứng với độ mở của van, từ đó giúp van đóng mở theo tín hiệu nhận được.
Việc điều khiển đóng hoặc mở các van thường được thực hiện tự động thông qua các thiết bị truyền động điện, thủy lực hoặc khí nén Bộ định vị đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát quá trình này, nhận tín hiệu điện hoặc khí nén để điều chỉnh hoạt động của bộ truyền động.
Các tín hiệu điều khiển này, theo truyền thống dựa trên 3-15psi (0,2 đến 1,0 bar), hiện nay phổ biến hơn là tín hiệu 4-20mA cho ngành công nghiệp Ưu Điểm:
3 Đa dạng về kích thước, chủng loại
4 Dể dàng bảo trì sửa chữa
1 Nguồn cấp khí nén, muốn sài được cần kéo khí nén đến tận nơi
2 Khó khăn điều chỉnh áp suất cho bộ điều khiển, vì áp suất đúng thì van mới hoạt động đúng
3 Đống mở chậm hơn so với van điện từ
4 Chi phí đầu tư lớn